大气颗粒物中重金属污染研究进展

近年来由于大气颗粒物中的重金属污染,对人体和环境造成一系列的危害,因此大气颗粒物中的重金属受到学者们的广泛研究。针对颗粒物中重金属在不同时间和空间及不同粒径颗粒物中的含量和分布特征,以及重金属的来源解析和形态分析上进行综述,总结近年来大气颗粒物中重金属研究的成果,并就该领域研究方向进行了展望。     

乌鲁木齐市大气PM10中重金属元素的浓度和富集特征

利用PM2.5,PM10便携式采样器、TAS-990石墨炉原子吸收光谱仪,采集了乌鲁木齐市五个功能区大气PM10样品,并检测了PM10样品中Cd、Cu、Ni、Pb、Mn五种元素的含量.结果表明:乌鲁木齐大气PM10浓度变化趋势是冬季＞秋季＞春季＞夏季.采样期间,卡子湾水泥厂区全部超过国家环境空气质量二级标准(150 μg/m3),其余四个采样点在冬季也全部超标.Pb、Cu、Cd、Mn四种元素浓度在秋、冬两季大于春、夏两季;Ni的浓度在春、夏两季大于秋、冬两季.Pb、Ni、Cu、Cd四种重金属富集因子基本大于10,说明这几种重金属元素的富集与人类活动有关,Mn则主要是来自于地壳物质.     

城市大气重金属污染分析

总结了国内外关于城市大气重金属污染的研究现状,详细论述了大气重金属污染元素的来源、迁移与转化过程以及造成的环境学效应,尤其是生物有效性方面的研究成果,同时展望了未来大气重金属污染研究的新趋势。     

北京市16种树木吸附大气颗粒物的差异及颗粒物研究

为选择吸附颗粒物能力强的绿化树种修复大气颗粒物污染,以北京市西直门交通枢纽的16种常见绿化树种为材料,利用扫描电镜观察叶片表面的微观形貌和颗粒物的形态,并用ImageJ软件对颗粒物的粒径分布进行统计。研究发现,16种树叶表面形貌差异较大,阔叶树种叶片上表面形态比较复杂,有沟槽、褶皱、绒毛和蜡质等,下表面主要有气孔、腺毛、绒毛等,形态相对较单一。针叶树种叶表面形态相对简单,有少量褶皱,但是叶表面分泌大量油脂。叶片表面附着的大部分颗粒物表面粗糙且形态不规则,粒径小于2.5 μm的颗粒物在3种粒径中占比最大。通过扫描电镜X射线能谱仪对颗粒物的元素进行分析发现,组成颗粒物的元素主要有C、N、O、Si、Ca、Fe,及少量的Na、Mg、Pb、Ni、Cd和Pd等元素。从颗粒物来源分析,主要含有C、N、O、Na、Mg、Si和Ca等元素的颗粒物,可能主要来自自然界,而Pb、Fe、Ni、Cd和Pd等元素含量较高的颗粒物可能主要来自人类活动的产物。叶表面颗粒物附着密度结果表明,圆柏和油松较其他树种叶片颗粒附着密度大,其余较大的树种依次是栾树、国槐和榆叶梅等。研究结果为揭示树木吸收大气颗粒物的机制及合理选择园林绿化树种提供了重要的理论科学依据。      

百里杜鹃森林公园杜鹃盛开期大气颗粒物浓度变化特征

为探索百里杜鹃森林公园杜鹃盛开期大气颗粒物浓度变化征,选择3月下旬晴朗天,对百里杜鹃国家森林公园普底景区空旷地、林内游憩地、林缘游憩地3类游憩地8个监测点的大气颗粒物（TSP、PM₁₀、PM_2.5、PM_1.0）浓度、气象因子等数据进行采集分析。研究了园内大气颗粒物浓度日变化规律、不同类型游憩地大气颗粒物浓度变化规律及大气颗粒物浓度变化与气候因子、游客游览行为的相关性。结果表明:1）园内大粒径大气颗粒物（TSP、PM₁₀）浓度日变化规律均为上午和傍晚高中午低,呈“双峰单谷”的“U”字型、“V”字型;小粒径大气颗粒物（PM_2.5和PM_1.0）浓度呈现出早高,午后傍晚低的“L”字形;2）园内8个监测点4种粒径颗粒物日均浓度皆低于Ⅰ级标准,空气质量优;3）园内大气颗粒物浓度从低到高的游憩地类型依次为空旷地、林内游憩地和林缘游憩地,此现象与游客游览行为密切相关;4）数据显示在大气颗粒物浓度低于Ⅰ级标准时,影响大气颗粒物的环境因子有:最大风速、平均风速、温度、风寒、相对湿度、热力指数、露点温度和湿球温度。     

陕西省大中城市郊区蔬菜矿质元素及重金属元素含量研究

对陕西省大中城市郊区菜园14类152份蔬菜样品中12种矿质营养元素和5种重金属元素含量分析结果表明：12种矿质营养元素含量水平为钾＞钙＞钠＞磷＞镁＞铁＞锰＞锶＞锌＞硼＞钡＞铜，各元素含量在不同地区间有较大差异;5种重金属污染在元素在不同地区有含量超标现象，特别是铅含量超标严重，原因是采用污水灌溉及公路 干线汽车尾气造成的污染。     

林分参数提取及与大气颗粒物分布关系

选取北京市奥林匹克森林公园紧邻五环道路的人工林作为实验样地,利用三维激光扫描系统获取林分的点云数据,分别通过体元模拟法和鱼眼图像的方法精确提取样地内树木的树冠体积和叶面积指数.采集获取样地的大气颗粒物浓度数据以及气象因子等数据,从林分空间结构参数的角度来分析林分空间结构对大气颗粒物的滞留能力.结果表明,对于大粒径颗粒物(2.5~100μm),不同季节时期的林分对其浓度影响为:夏季春季冬季.树冠体积和叶面积指数随季节的变化与大气颗粒物在林分中扩散的浓度变化量存在很大相关性.当树冠体积和叶面积指数变化率大时,林分对大气颗粒物的吸滞量相应增大,反之亦成立.     

大气颗粒物来源及特征研究

大气颗粒物是城市空气的主要污染源之一,其对环境和人体健康具有一定的危害。基于此点,本文从大气颗粒物及其危害分析入手,以拉萨市作为研究对象,论述了大气颗粒物来源及特征。期望通过本文的研究能够对大气颗粒物防治工作的开展有所帮助。     

城市绿化树种对道路空间大气颗粒物浓度的影响

对福州、厦门市以小叶榕、高山榕、羊蹄甲、樟树、凤凰木、芒果等绿化树种为主的主干道路的总悬浮颗粒物(TSP)浓度、小气候、车流量等进行同步观测,并分析城市绿化树种对TSP浓度的影响。结果表明:城市绿化树种对降低大气中TSP浓度有明显效果;道路中央的TSP浓度明显高于树下;TSP浓度与环境湿度表现为负相关。城市绿化树种降低颗粒物的能力有差异,福州市行道树绿化树种净化能力为小叶榕>芒果>樟树>羊蹄甲;厦门市行道树净化能力为高山榕>芒果>凤凰木>羊蹄甲。     

广西矿区大气沉降与稻米重金累积的关系分析(英文)

笔者就大气沉降的概念、来源及其危害作了简要的概述,并对广西矿区大气沉降与稻米重金属累积的关系作简要分析,以期对广西矿区重金属沉降污染实施有效的风险预警,确保稻米安全生产提供参考。     

藻类对重金属生物吸附的研究

首先介绍了藻类的预处理方法,分析藻类吸附重金属的影响因素,然后进行了藻类作为生物吸附剂的热力学研究,阐述了藻类对重金属的吸附机理及微生物固定化技术,最后预测了藻类作为重金属生物吸附技术的发展趋势和应用前景.     

云浮硫铁矿区土壤重金属生物有效性的研究

[目的]全面评价重金属的生物有效性。[方法]采集云浮硫铁矿区及其附近地区的土壤和植物样品,分别采用Tessier五步连续萃取法和干灰化法测定样品中各形态重金属的含量,研究植物体内Cu、Zn、Cd、Pb、Ni、Cr的生物有效性。[结果]矿区周边地区已受到不同程度的重金属污染,其中Cd、Zn、Pb污染最为严重;各种植物对重金属均有不同程度的吸收和积累,不同植物对不同重金属的积累量存在差异,重金属严重污染区植物的重金属积累量较高。[结论]云浮硫铁矿区及周边地区Cd、Zn、Pb污染较严重。     

条子河底泥重金属污染特征及评价

[目的]研究辽河典型支流—条子河的底泥污染状况。[方法]沿条子河从上游到下游共布设5个断面,分别采集水样以及柱状底泥样品,对河水水质情况、条子河底泥含水率、有机质的空间分布特征、底泥中重金属的空间分布进行分析,并对底泥中重金属的污染状况进行评价。[结果]柱状底泥样品由上层至下层,含水率逐渐降低;底泥中有机质含量在4%～10%范围内,Cu含量在14.07～68.66mg/kg范围内波动,Cd含量在0.01～1.05 mg/kg范围内,Cr含量范围是21.55～78.10 mg/kg,Zn是61.1～2 602.0 mg/kg,As的含量在4.83～30.10 mg/kg范围内波动,Hg的含量范围是0.08～1.22 mg/kg。[结论]条子河水水质属于劣V类水质,条子河底泥重金属Zn,Hg受污染现象较为普遍,个别样点已达到重度污染的程度,个别底泥中Cu、Cd受到轻度污染。     

施用鸡粪菜田的土壤重金属含量状况研究

植物必需的微量元素Cu和Zn以及人体必需的Cu、Zn和Cr元素均属于重金属之列。在动物饲料中添加的部分重金属元素对畜禽生长发育和生殖有重要作用,而畜禽对重金属元素利用率很低,绝大部分随畜禽粪便排出体外。如果长期大量无节制地使用畜禽粪便作为有机肥,有可能对土壤环境带来重金属污染的潜在风险,并通过饲料添加—禽畜吸收—禽畜排泄—施入土壤—作物吸收—进入人类食物链,最终将影响人类健康。在石家庄郊区和藁城市,选取不同鸡粪（规模化养殖场鸡粪）施用量与施用年限的设施菜田和露地菜田为研究对象,以藁城市秸秆还田小麦-玉米轮作农田（不施用鸡粪）作为对照,对土壤重金属Cu、Zn、Pb、Cr和Cd含量进行了测定,分析施用鸡粪对菜田土壤重金属含量的影响,可为农业生产上科学施用鸡粪提供参考。结果表明：除处理4与处理1（CK）的Cd含量基本持平,其余各处理的重金属含量均是菜田高于农田;且随着鸡粪施用量和施用年限的增加,土壤Cu、Zn、Pb、Cr和Cd含量有明显的累积增加趋势。按照国家土壤重金属污染评价标准（GB 15618—1995）,除处理9的Cd含量超标14%,属轻度污染外,其余各处理的重金属含量均未超标。按照国家无公害蔬菜产地环境质量标准（GT18407.1—2001）,取样菜田土壤Cu、Cd的超标率分别为66.7%和8.3%,Zn、Pb和Cr含量均不超标。与河北省土壤环境背景值相比,取样菜田土壤Cu和Pb的含量均高于土壤背景值,其中Cu、Zn、Pb、Cr、Cd最高含量分别超过背景值2.1倍、1.9倍、4.8倍、1.6倍和9.1倍。     

阜新市城区降尘中重金属含量的研究

通过对辽宁省阜新市城区25点取样调查分析,初步了解了降尘中重金属铜、镉、砷的含量特征及其空间分布。结果表明：研究区域内降尘中几种重金属含量均高于背景值,且冬春季节含量高于秋季含量。     

钨尾矿农田重金属空间分布特征研究

[目的]研究钨尾矿农田重金属空间相关性与空间分布规律。[方法]在利用等离子体光谱仪对土壤样品重金属进行测定的基础上,运用地统计方法,对钨尾矿农田土壤重金属含量和分布特征进行系统分析。[结果]土壤重金属Cr、As、Zn、Cd、Pb、Cu具有很强的空间相关性,Hg具有中等强度空间相关性。在空间分布上,Cd、Cu含量变化特征相似,在离钨矿区较近的区域Cd、Cu含量最高,以此为中心,沿东偏南至东北偏西方向递减。[结论]该研究可为研究区的土地合理利用、农业可持续发展及农田土壤污染防治与修复治理提供科学依据。     

太原市5个无公害蔬菜基地温室土壤重金属含量的研究

选取太原市5个无公害蔬菜基地,采样化验分析温室土壤中重金属砷、汞、铅、镉、铬含量。分析结果表明:各基地土壤重金属As,Hg,Pb,Cd,Cr含量不一,但均符合有关标准,未出现超标现象;0~20 cm土层的重金属含量和单项污染指数高于20~40 cm土层,其中As的单项污染指数最高;3个无公害蔬菜基地表层土壤的综合污染指数接近警戒级,下层土壤尚属安全清洁状态。     

皂角苷对土壤中重金属的解吸过程及机制

以Pb、Cd、Zn复合污染土壤为供试样品,采用振荡法考察皂角苷对土壤中重金属的解吸效果、解吸过程以及解吸前后的形态变化,并采用傅立叶红外变换光谱分析了解吸机制,结果表明：皂角苷质量分数为3%时,对Pb、Cd、Zn的解吸率分别为10.86%、41.25%和8.45%,再增加皂角苷浓度,其解吸效果无明显增加;Pb、Cd、Zn的解吸过程均分为快反应和慢反应2个阶段,均为非均相扩散过程;经皂角苷解吸后,Pb的残渣态和碳酸盐结态含量分别下降42.31%和35.39%,水溶态及可交换态含量稍有增加,其他形态含量无明显变化;Cd的水溶态及可交换态、碳酸盐态、Fe-Mn氧化物态、有机结合态和残渣态含量分别下降48.25%、58.70%、54.39%、32.16%和41.82%;Zn的碳酸盐态含量降低29.19%,水溶态及可交换态含量显著增加,其他形态无明显变化;皂角苷是通过羧基基团与重金属配位形成可溶络合物而达到解吸效果的,与Zn的络合能力相对较弱。     

电感耦合等离子体质谱法测定金银花中重金属的含量

[目的]测定金银花中重金属的含量。[方法]将金银花样品经微波消解,建立微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)同时测定中药金银花中5种重金属(Cu、As、Cd、Hg、Pb)含量的方法。[结果]5种元素在各自线性范围内线性系数R0.999 5,加标回收率在93.5%~98.6%,5次重复性试验的相对标准偏差RSD≤4.82%。[结论]该方法前处理简便、快速,检测准确、灵敏度高。